Laboratorium på luftputer

I de kommende årene skal flere hundre millioner kroner investeres i mikrosystemteknologi i Norge. Det meste skal foregå i et laboratoriebygg i Gaustadbekkdalen. Hjertet i bygget blir Norges reneste rom. Det er en avdeling som i tillegg har strenge krav til temperatur, fuktighet, elektromagnetiske forstyrrelser og vibrasjoner. Spesielle grunnforhold gjør at bygget skal hvile på luftputer.

– Bygningen skal brukes til forskning og utvikling av silisium halvlederbaserte sensorer og strålingsdetektorer. Det blir også en viss prototyp- og småskalaproduksjon av skreddersøm til norsk industri som trenger et lite antall nøkkelkomponenter, sier Trond A. Hansen i Sintef. 15. august tas forhåpentligvis første spadestikk. Byggingen kommer til å ta 15 måneder.

Luftputer

– Tomten er utfordrende. Beliggenheten mellom IFI-bygget og en åtte meter høy lettfylling mot Problemveien, skrånende og ustabil terreng med 20-30 meter ned til fjell og ikke minst reguleringsmessige forhold, har gjort bygget vanskelig å innpasse, sier sivilarkitekt Ingegerd Berntsson, HRTB.

– Renromsmodulene var fastlagt og kunne ikke endres. Grunnforholdene har tunge kostnadsmessige konsekvenser og har da også medvirket til at byggestart er utsatt fra høsten 2000. Vi tenkte først å fundamentere denne avdelingen på åtte svære pilarer gjennom leire til fjell. Over disse skulle det ligge et betongdekke på en meters tykkelse. Men grundige undersøkelser utført av Norges geotekniske institutt (NGI) avslørte at dette ikke ville bli tilfredsstillende. Bygningen blir derfor fundamentert på et større antall slankere peler til fjell. Men i tillegg hviler bygningen på luftputer, sier hun.

Største putebygg i Europa

– I alt blir det 96 luftputer med diameter 950 mm og 600 mm høyde. De tyskproduserte putene ligger i stålkasser og er forbundet med hverandre via stålrør. Sensorer overvåker putene og hele det forseglede anlegget, men det er ingen problemer å bytte ut putene ved behov. Trykket sjekkes kontinuerlig. Faller trykket, går alarmen. Ved behov fyller en kompressor på mer luft, sier sivilingeniør Ellen Rondestvedt i Sintef.

Dette er et pionerprosjekt her i landet, sier hun. Putene må ha en egenfrekvens på 1,4 hertz. Det kravet fyller ikke stålfjærer eller gummifjæring. Luftputesystemer som er i bruk i dag, har ikke hatt problemer med putene de første 20 årene. Slik luftputedemping benyttes en del i monteringshaller i bilindustrien. Det er ikke tidligere reist noen bygning i Europa med på langt nær så mange luftputer.

– Det er skanning elektron mikroskoper (SEM) og eksponeringsutstyret som stiller størst krav til vibrasjonsfrihet, påpeker Hansen.

Hele verdikjeden

Den rene avdelingen er en egen enhet som ikke har forbindelse til resten av bygget. Veggene er adskilt med fem centimeter luft for å unngå overføring av vibrasjoner. Inne i dette rommet er det stilt spesielle krav. Ventilasjonen er unik og dekker bare denne avdelingen. Det er hovedentreprenøren N+W Zander fra Stuttgart som er ekspert på slike opplegg. Resten av bygget har egen ventilasjon. I renrommene blir det til sammen benyttet 60.000 kubikkmeter luft i timen. Denne filtreres, temperaturkorrigeres og dels blir fuktigheten kontrollert.

Adgangen til den rene avdelingen blir sterkt begrenset. Besøkende som skal se denne, vil derfor bli vist rundt innenfor en dobbelt glassvegg der de får se gjennom vinduer inn i laboratoriet. Der inne skal det både forskes og produseres. Med nærhet til både Universitetet i Oslo (UiO) og Sintef blir hele verdiskapingskjeden ivaretatt – utdanning, grunnforskning og industrialisert produksjon. Sintef eier bygget, men det blir noen leietakere, blant annet UiO.

Fasadene var tenkt i tegl, men er nå i billigere fibercementplater. På den store glassfasaden i øst, som eksponerer renromskorridorene, er det planlagt silketrykk som solavskjerming, og veggen bak skal farvesettes av kunstner.

Sikkerhet

– Målerommene til Sintef og UiO må skjermes mot elektromagnetiske forstyrrelser. De sistnevnte bygges antakelig som et Faradays bur fordi det ligger nær hovedtrafoen.

Kjemikalielager og gassflaskelager er brannsikret med sprinkling. I renrommet er det ikke installert sprinkleranlegg, på grunn av fare for skade på svært kostbart utstyr ved feilutløsning. Slukking av brann med pulver er av samme grunn ikke interessant. Derfor er CO2 valgt som slukkegass.

På grunn av at det arbeides med en del giftige eller korrosive kjemikalier og gasser, er renrummet utstyrt med gassdetektorer, nøddusjer og punktavsug, sier Hansen. All luft i avsug vaskes i våtscrubber, alle avgasser behandles med “termisk cracking” og alt avløpsvann overvåkes for forurensninger og nøytraliseres automatisk om nødvendig. Trond A. Hansen har ansvaret for utstyret som etter hvert skal inn i dette rommet.